摘要：城市地下管线是城市建设的组成部分。它包括供电、供水、供气、供热、雨水、污水以及各类通信专业管线等，是城市赖以生存和发展的基础和保障。本文针对西宁综合管廊建设的意义及作用，阐述了最适用于西宁综合管廊的消防系统。
关键词：综合管廊、超细干粉、消防设计
近年来，国家提倡城市建设综合管廊工程，将城市管线纳入综合管廊，解决城市“马路拉链”，“空中蜘蛛网”等问题。同时，国家推出相应的优惠政策，推广综合管廊建设。
综合管廊是指在城市道路下面建造一个市政共用隧道，有选择性的将给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电力、通信等城市工程管线中两种以上的管线放置在一起的地下基础设施，不包含工业管道，实行“统一规划、统一建设、统一管理”，以做到地下空间的综合利用和资源的共享。
在此大背景下，西宁市作为西部具有影响力的省会城市，城市建设、管理不能落后。因此西宁市提出了城区综合管廊建设工程，结合西宁市2015年缓堵保畅建设项目表实施计划，确定了近期西宁市综合管廊实施范围，2015年西宁市综合管廊建设工程涉及4个片区，12条路，总长度约34.9km，随道路建设实施。
综合管廊设计涉及多个专业，其中管廊的消防安全无疑是其中重要一环。综合管廊火灾的特点：电力线路短路、电火花、接触不良、过载、散热不及时、老鼠咬坏绝缘层造成短路、外部火源是管廊发生火灾的主要原因；管线层叠集中布置，火灾荷载大。火灾初期阶段闷烧时间长，一旦成灾沿管线纵向迅速蔓延，火灾具有遮挡性；空间封闭，火灾产生大大量有毒烟气和热量不易散出，故火灾扑救困难；建设费用远远高于传统的管线直埋式成本，一旦发生火灾，造成巨大损失和社会影响。
因此，在管廊内的各种管线中主要是电力线路引起火灾的可能性较大。对于电力火灾主要的灭火手段有：高压细水雾灭火系统、气溶胶灭火系统、超细干粉灭火系统等。
1、高压细水雾灭火系统特点：
1）高压细水雾灭火系统受温度影响，冬季应根据地方气温情况加装保温系统；
2）系统组成较多，易损件较多，工程造价高、日常维护费用高；
3）消防实施后，应把水排除增加使用成本；
4）使用年限根据系统的维护情况而定，如管网生锈系统将需要更换；
5）系统设有多个消防水泵房及消防水池，增加土建造价；
6）系统管网相对复杂；
7）系统对水质要求较高，水池定期换水。
2、预制式气溶胶灭火系统特点：
1）气溶胶灭火后对现场影响较大，主要成分之一金属盐固体微粒，喷射后会粘附在管道、支架、结构体上，修复较为困难。
2）需要设置机械排风装置，占用较大管廊空间，对管廊断面设计影响较大。
3）气溶胶喷射温度为150-180℃，导致环境温度快速升高，容易造成人员伤害。喷射后防护区内能见度极低，影响人员撤离。
4）S型气溶胶由35%~50%的硝酸锶、10%~20%的硝酸钾组成的复合氧化剂和2~3种燃料混合的复合还原剂组成，难回收再生利用，有效期为6年，每6年需更换药剂。
目前还没有通过CCC检测的气溶胶产品。
3、超细干粉灭火系统特点：
超细干粉灭火剂是哈龙灭火剂及系列产品替代研究的最新技术，可广泛应用于各种场所扑救A、B、C类火灾及带电电气火灾。该灭火剂90%的颗粒粒径≤20μm，在火场反应速度快，灭火效率高。
由于灭火剂粒径小，流动性好，具有良好的抗复燃性、弥散性和电绝缘性。当灭火剂与火焰混合时产生化学反应迅速捕获燃烧自由基，使自由基被消耗的速度大于生产的速度，燃烧自由基很快被耗尽，从而切断燃烧链实现火焰被迅速扑灭；
1）无毒无害，易清理，对保护物无腐蚀
2）常态无压储存，不泄露不爆炸
3）自动感应启动，灭火性能可靠
4）设置灵活，系统设备简单
5）不会损坏惧水的存放物品
6）一次投入费用较低，后期维护较简单，使用年限较长
根据上述特点对比，采用高压细水雾灭火系统投资较大，在综合管廊狭小的空间内实施难度大，系统启动后会产生消防排水，对管沟的排水压力增大。
超细干粉自动灭火装置具有灭火效率高，安全性强，对设备仪器无二次污染，对环境保护条件要求低的优点，设置灵活，系统设备简单，后期维护较简单，使用年限较长，适合在无人值守及狭小空间灭火。
因此，结合西宁综合管廊中的各项因素和指标，消防选用超细干粉灭火系统以及磷酸铵盐干粉灭火器。
一、本项目超细干粉灭火系统的设计原则：
1、超细干粉系统目前暂无国家规范，设计参考行业规程及各地方规范。具体设计规范如下：
（1）陕西省DB61/349-2005《固定式燃气型超音速超细干粉灭火系统设计、施工、验收规范》
（2）山东省DB37/T1317-2009《超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范》
（3）CECS322：2012《干粉灭火装置技术规程》
（4）甘肃省DB62/T25-3094-2015《非贮压式超细干粉灭火装置系统技术规程》
2、为减少单次火灾灭火器喷发数量，管廊单个防火分区设多个防护分区，每个防护分区长度不超过50m，各分区长度尽量均分等长。
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4、标准段单个灭火装置常用3kg和5kg两种，布置间距3~5m。装置可装在顶部或侧墙（间隔），亦可全部设在顶部。当管廊双侧布置且管线对灭火装置喷射产生阻挡时，设置在顶部。
5、每个分区按全淹没公式计算灭火装置数量，出入口等局部加宽放宽段应计算其比长度后加密布置。
6、单个防护区控制器一般设在本防护区相邻一侧防火门外。
二、计算公式及范例：
1、计算公式（按甘肃地标全淹没公式）
根据《非贮压式超细干粉灭火装置系统技术规程》（甘肃省DB62/T25-3094-2015）计算。
M=K1×V2×C×K2
N=1.1×M/m
式中：
M—超细干粉灭火剂设计用量（kg）；
N—灭火装置的配置数量（具）；
V2—保护对象计算体积（m3）；
K1—配置场所危险等级补偿系数，管廊工程一般取1.1；
m—单具灭火装置的充装量（kg）；
C—灭火设计浓度（kg/m3），管廊工程一般取0.13kg/m3。
K2—防护区不密封度补偿系数，管廊工程一般取1.1；
2、计算范例
以截面积为1.7m×3.6m，长200m管廊为例。
1）计算防护区净容积：
每50m设置为一个防护分区。单个防护分区净容积为1.7×3.6×50=306m3。
2）计算干粉灭火剂设计用量
M=K1×V2×C×K2=1.1×306×0.13×1.1=48.13kg。
该管廊选用3kg悬挂式和壁挂式超细干粉灭火器，单个防护区内灭火装置配置数量N为1.1×48.13÷3=17.65具，取整为18具。
三、布置方式：
当管廊双侧布置且管线对灭火装置喷射产生阻挡时，采用设置在顶部的悬挂安装垂直喷射方式。当管廊单侧布置时，装置可装在顶部或侧墙（间隔），即采用悬挂安装垂直喷射方式和壁挂安装水平喷射方式组合使用，亦可全部设在顶部。对于上述两种方式灭火装置均可采用采用膨胀螺栓方式固定于管廊顶部或侧壁。
紧急启动按钮、声光报警器等安装于相邻防火墙入口或便于启动灭火装置、观察的地方，安装高度为底边地1.5m；并应标识对应的防护区或灭火单元名称。
四、系统控制原理：
超细干粉系统具有自动、手动两种启动方式。自动状态下，当防护区发生火警时，电子自动温感元件接到防护区火灾报警信号后立即发出联动信号。此时电子自动温感元件一方面输出声光火灾报警信号，另一方面经过30秒时间延时后，输出动作信号，启动灭火系统，超细干粉灭火系统灭火剂到防护区，控制器面板喷放指示灯亮，同时，控制器接收反馈信号。防护区内门灯显亮，避免人员误入。当防护区有人员进入检修时，防护区发生火警时，由值班人员确认火警，按下控制器面板或击碎防护区门外紧急启停延时按钮，即可立即启动，系统喷放超细干粉灭火剂。当人员离开时，恢复为自动控制方式。
五、产品配置要求：
（1）超细干粉系统的控制系统以及火灾自动报警系统由设备厂商配套提供，自成系统，并向上级监控系统灭火装置能单独自动/手动启动，也能区域组网启动，无外源电信号激活联动启动、远距遥控启动或与报警系统联动启动并可反馈启动信号。火灾自动报警系统设备的选型和布置应与干粉灭火单元的划分相一致，实现报警区域在灭火单元的准确定位。
（2）灭火装置控制启动组件应具备自身（包括探测、控制回路）故障报警功能、电引发器断路和短路报警功能。
（3）灭火装置应符合国家GA578标准要求，并获得国家强制性产品3C认证，产品有效期应不小于10年。
六、消防控制设备要求：
（1）紧急启动按钮、声光报警器安装于相邻防火墙入口或便于启动灭火装置、观察的地方，安装高度为底边距地1.5m；并应标识对应的防护区或灭火单元名称。
（2）超细干粉系统控制线、信号线均采用RVV-2×1mm，铜导线截面积≥1mm，耐压≥250V，导线总电容小于0.3μF；电源线采用ZR-RVS 2×1.5mm，穿线管采用镀锌钢管。
（3）电子自动温感启动器启动温度：70±5℃，或可加接红/紫外复合火焰探测器，能对有人或无人场合实施不间断自动监控，准确捕捉早期火灾信号；感温启动采用双路探测。
综述：综合管廊是一个市政配套项目，它建成后对改善本地区市容环境和城市交通必将产生很大的作用。经济、合理、有效的消防系统又是综合管廊安全以及长远运行的根基。结合西宁综合管廊的特点，超细干粉灭火系统有效地为其运行提供了有利的保障。
参考文献：
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[2]朱安邦，刘应明，汪叶萍.深圳前海合作区综合管廊自动灭火系统比选[J].中国给水排水，2018，34（18）：42-47.
[3]李琰，王滟，吉阳.浅析城市综合管廊消防系统灭火方式的选择[J].中国设备工程，2018（03）：220-221.
论文作者:汤剑青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签：干粉论文; 超细论文; 装置论文; 火灾论文; 防护论文; 灭火剂论文; 灭火系统论文; 《基层建设》2019年第15期论文;